蓋塔病毒感染流行病學(xué)與防控研究進(jìn)展

賈廣敏，秦娜，班曼曼，梁旭，馬文濤

（1.河南省動(dòng)物檢疫總站，河南鄭州 450008；2.焦作市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心，河南焦作 454000）

蓋塔病毒（Getah virus，GETV）屬于披膜病毒科（Togaviridae）甲病毒屬（Alphavirus）成員，主要經(jīng)蚊蟲(chóng)傳播，可感染人和動(dòng)物，廣泛分布于東亞和東南亞地區(qū)[1]。1955年，GETV 首次分離自馬來(lái)西亞采集的白雪庫(kù)蚊，隨后在南太平洋地區(qū)島國(guó)廣泛傳播。研究[2]發(fā)現(xiàn)，GETV 可在蚊子體內(nèi)增殖并經(jīng)蚊子叮咬傳播給脊椎動(dòng)物，感染GETV的脊椎動(dòng)物又成為未感染蚊子的宿主，形成“蚊子-脊椎動(dòng)物-蚊子”的自然循環(huán)模式。GETV 感染的動(dòng)物種類(lèi)較多。血清學(xué)調(diào)查[1]表明，亞洲、歐洲、大洋洲等國(guó)家的人、豬、馬、牛、山羊、犬、兔、袋鼠、雞和野鳥(niǎo)血清中均可檢出GETV 特異性抗體。家畜感染GETV 后，出現(xiàn)發(fā)燒、皮疹、四肢水腫等癥狀，豬和馬尤為嚴(yán)重。自21 世紀(jì)初以來(lái)，GETV 的地理分布逐漸擴(kuò)大，新的傳播媒介不斷出現(xiàn)，感染的動(dòng)物種類(lèi)不斷增多，引發(fā)感染的頻率不斷加快，但其造成的經(jīng)濟(jì)損失被嚴(yán)重低估[2]。因此，本文對(duì)GETV 的分布、分子遺傳進(jìn)化規(guī)律、傳播途徑和引發(fā)疫病的暴發(fā)特點(diǎn)以及診斷與防控技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為GETV 感染的研究和防控提供參考。

1 GETV 的分布及傳播媒介

1.1 分布

1955年GETV 首次從馬來(lái)西亞采集的白雪庫(kù)蚊中被分離到。1956年從日本的三帶喙庫(kù)蚊中分離到鷺山病毒（Sagiyama virus，SAGV），之后被鑒定為GETV。1961年，從位于南太平洋的澳大利亞分離到GETV N544 毒株。1964年，從我國(guó)海南省收集的庫(kù)蚊中分離到GETV M1 毒株。

20 世紀(jì)60年代前，GETV 主要在太平洋島嶼中流行，隨后蔓延到歐亞大陸的最南部。1966年，從歐亞大陸最南端的一種蚊媒中分離出GETV。21世紀(jì)以來(lái)，隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，全球不同地區(qū)檢測(cè)到GETV 感染病例越來(lái)越多。截至2022年3 月，已有13 個(gè)國(guó)家分離出GETV，分別是越南、泰國(guó)、柬埔寨、馬來(lái)西亞、菲律賓、印度、斯里蘭卡、澳大利亞、日本、韓國(guó)、蒙古國(guó)、中國(guó)和俄羅斯，其中我國(guó)已在22 個(gè)省份分離到該病毒[2]。GETV的地理分布范圍由北緯1°（馬來(lái)西亞）擴(kuò)展至北緯60°（俄羅斯），由東經(jīng)38°擴(kuò)展至東經(jīng)140°。1955—2022年的近70年里，GETV 逐漸從熱帶地區(qū)傳播到溫帶地區(qū)，甚至出現(xiàn)在寒冷的北極苔原地區(qū)[2]。

1.2 傳播媒介

2000年以前，僅從4 種庫(kù)蚊（雙翅目庫(kù)蚊科）中分離到GETV。到2022年，對(duì)169 株GETV 研究發(fā)現(xiàn)，有113 株分離自吸血昆蟲(chóng)（包括5 個(gè)蚊屬17 個(gè)種），其中59 株分離自庫(kù)蚊（36 株分離自三帶喙庫(kù)蚊）、13 株分離自阿米格爾蚊、10 株分離自按蚊、5 株分離自伊蚊、2 株分離自曼索尼亞蚊，其余22 株從未分類(lèi)的蚊子中分離出來(lái)，另外還有2 株分離自庫(kù)蠓[2]。可見(jiàn)，能夠攜帶和傳播GETV的吸血昆蟲(chóng)種類(lèi)大幅增加[2]。

2 GETV 感染情況

2.1 動(dòng)物感染

雖然早在20 世紀(jì)50年代就已經(jīng)從馬來(lái)西亞和日本等地收集的蚊子中分離到GETV，但直到1978年日本才首次發(fā)現(xiàn)GETV 感染哺乳動(dòng)物的病例。此后，GETV 在日本、印度和我國(guó)大陸地區(qū)引發(fā)了馬、豬和牛等家畜的多次疫病暴發(fā)[3]。此外，也有報(bào)道GETV 可導(dǎo)致家養(yǎng)藍(lán)狐發(fā)病[4]。

2.1.1 馬 馬是GETV 重要的感染和傳播宿主。在日本曾經(jīng)暴發(fā)多起馬急性感染病例，并造成較大損失。2014—2015年，Bannai 團(tuán)隊(duì)報(bào)道日本一家賽馬訓(xùn)練中心連續(xù)兩年出現(xiàn)GETV 感染疫情，易感動(dòng)物主要是48 月齡賽馬[5-6]。我國(guó)也多次出現(xiàn)馬感染GETV 病例。2018年我國(guó)廣東省某馬術(shù)訓(xùn)練中心一匹17 歲賽馬突然出現(xiàn)發(fā)燒等癥狀，連續(xù)10 d體溫超過(guò)38.9 ℃，利用反轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）檢測(cè)證實(shí)病馬血液樣品GETV 陽(yáng)性[7]。2022年，Cao等[8]利用自己建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR 方法從山東省597 份馬血清中檢出6 份GETV 陽(yáng)性。

2.1.2 豬 1985年，日本首次報(bào)道豬感染GETV引起的疫病，新生仔豬出現(xiàn)精神沉郁、肌肉震顫和腹瀉等癥狀甚至死亡。日本學(xué)者Kumanomido等[9]開(kāi)展人工感染豬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：GETV 能夠引起豬發(fā)熱（39.4～40.7 ℃）和厭食等癥狀；仔豬表現(xiàn)中度精神沉郁和腹瀉癥狀；病毒血癥持續(xù)期為1～2 d，病毒滴度最高部位在淋巴結(jié)。2017年，Yang等[10]報(bào)道湖南省某養(yǎng)殖場(chǎng)豬群暴發(fā)GETV 感染疫病，導(dǎo)致200 頭幼豬出生后5～10 d 死亡，150 頭懷孕豬產(chǎn)死胎，并從死胎或病豬的不同器官組織中檢測(cè)到GETV，認(rèn)為該病毒可通過(guò)胎盤(pán)傳播給胎兒，具有垂直傳播能力。2018年，王傲杰等[11]對(duì)我國(guó)河南、河北、山西和安徽4 省開(kāi)展流行病學(xué)調(diào)查，對(duì)231個(gè)GETV 疑似感染豬場(chǎng)的801 份樣品（包括肺臟、脾臟、淋巴結(jié)、腸段、母乳、豬精液等）進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)華北地區(qū)豬場(chǎng)陽(yáng)性率為13.9%（32/231），樣品陽(yáng)性率為4.6%（37/801），表明該地區(qū)豬群GETV 感染較為普遍。

2.1.3 其他動(dòng)物 2017年，我國(guó)山東省一養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)的25 只5 月齡藍(lán)狐出現(xiàn)發(fā)燒、厭食和精神沉郁等癥狀，其中6 只出現(xiàn)神經(jīng)癥狀并在第3 天死亡[4]。2018年，吉林省一養(yǎng)牛場(chǎng)飼養(yǎng)的48 頭牛中有10 頭出現(xiàn)發(fā)燒、食欲不振和精神沉郁等癥狀[12]。2020年，四川省出現(xiàn)小熊貓發(fā)病死亡[13]。以上病例經(jīng)臨床診斷與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)均確診為GETV 感染。

2.2 血清流行病學(xué)調(diào)查

日本、韓國(guó)、泰國(guó)和中國(guó)等已開(kāi)展了全面的GETV 血清流行病學(xué)調(diào)查，其中日本對(duì)馬、豬和野豬的調(diào)查最為詳細(xì)[14-16]。日本學(xué)者對(duì)采自2012年、2017—2020年的馬血清進(jìn)行ELISA 抗體檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，GETV 抗體陽(yáng)性率分別為37.9%（11/29）、75.0%（24/32）、69.4%（25/36）、69.2%（27/39）和65.8%（25/38），證實(shí)GETV 感染在日本馬群中較為普遍[14]。另有研究[15]顯示，2007—2016年日本本地野豬的抗體平均陽(yáng)性率為16.0%（168/1 048），因此野豬可能是GETV 的天然宿主之一。Rattanatumhi等[16]對(duì)2017—2018年采自泰國(guó)11 個(gè)省的1 188 份豬血清進(jìn)行GETV 抗體檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)23.1%的樣品呈陽(yáng)性，其中哺乳仔豬和母豬抗體陽(yáng)性率明顯高于育肥豬。

我國(guó)研究人員2021年對(duì)廣州市及其周邊地區(qū)馬群進(jìn)行GETV 血清流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)184份馬血清樣品中，GETV 中和抗體平均陽(yáng)性率為26.1%（48/184），不同年齡段馬匹中均有GETV感染，部分地區(qū)感染較嚴(yán)重[17]。研究人員對(duì)云南省5 種動(dòng)物進(jìn)行了GETV 中和抗體檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雞、鴨、奶牛血清中和抗體陽(yáng)性率分別為2.2%（1/46）、5.6%（1/18）和13.3%（2/15），豬、肉牛血清中和抗體陽(yáng)性率分別為45.9%（39/85）和71.9%（23/32）；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，雞、鴨和奶牛血清中只能檢測(cè)到低滴度（1:10～1:20）的GETV 中和抗體[18]；相比之下，大多數(shù)豬和肉牛檢測(cè)到中和抗體血清稀釋度為1:640～1:1 280，分別占豬、肉牛陽(yáng)性樣本總數(shù)的20.5%（8/39）和60.9%（14/23），有些樣本的中和抗體效價(jià)甚至高于1:2 560[2，18]。ELISA 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)新疆地區(qū)山羊、綿羊血清中GETV 抗體陽(yáng)性率分別為11.7%（55/471）和10.0%（41/408）[19]。

上述結(jié)果表明，GETV 可感染多種動(dòng)物，而馬、豬（包括野豬）和肉牛可能是GETV 的易感宿主[2]。

2.3 人類(lèi)感染

自GETV 被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外很多實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了人GETV 血清學(xué)調(diào)查。1961—1966年從馬來(lái)西亞沙撈越地區(qū)不同年齡段居民收集的449 份血清中，發(fā)現(xiàn)135 份樣本的GETV 中和抗體呈陽(yáng)性[2]。對(duì)1979—1982年我國(guó)海南省不明原因發(fā)熱患者和健康人群開(kāi)展的GETV 血清流行病學(xué)調(diào)查顯示[2]：1980年6 月、1982年5 月海南省不明原因發(fā)熱患者血清中，GETV 抗體陽(yáng)性率為26.4%（24/91）；1979年和1982年健康人群血清樣本中，GETV 抗體陽(yáng)性率為3.4%（2/58）。1979年對(duì)澳大利亞新南威爾士州健康人群血清樣本開(kāi)展蟲(chóng)媒病毒抗體篩查發(fā)現(xiàn)，部分人群GETV 血凝抑制（HI）抗體呈陽(yáng)性[2]。1985—1988年在蘇聯(lián)亞洲區(qū)域收集到的737 份健康人群血清樣本中，GETV HI 抗體陽(yáng)性率為7%[2]。因此，在澳大利亞、馬來(lái)西亞、中國(guó)和蘇聯(lián)等不同緯度國(guó)家，健康人群和患者中均發(fā)現(xiàn)了GETV 抗體陽(yáng)性[1]。然而，截至2022年，還沒(méi)有人感染GETV 后引發(fā)疾病的相關(guān)報(bào)告，也沒(méi)有從發(fā)燒患者中通過(guò)RT-PCR 檢測(cè)到GETV 陽(yáng)性的相關(guān)報(bào)道。鑒于已經(jīng)出現(xiàn)多起GETV 引起的馬、豬、牛疫病暴發(fā)，因此應(yīng)加強(qiáng)動(dòng)物護(hù)理與治療的工作人員的健康監(jiān)測(cè)，詳細(xì)檢查相關(guān)人員的GETV 感染情況，尤其關(guān)注癥狀輕微、無(wú)需治療的感染者[2]。

3 GETV 遺傳進(jìn)化和傳播擴(kuò)散

1955—2014年Li等[2]對(duì)分離的GETVE2基因進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)，GETV 共同進(jìn)化祖先出現(xiàn)在距今約145年前，之后逐漸演化為4 個(gè)明顯不同的進(jìn)化種群（GI—GIV）。其中：GI 型僅1955年從馬來(lái)西亞分離到1 株（MM2021）；GII 型包括1956年從日本分離到的3 株（SAGV）；GIV型包括從泰國(guó)（SW）、馬來(lái)西亞（B254）、俄羅斯（LEIV/16275/Mag）以及我國(guó)云南?。╕N12031）分離到的4 個(gè)毒株。值得注意的是，其余80 株從吸血昆蟲(chóng)和動(dòng)物中分離出來(lái)的GETV 都屬于GIII型[2]。

相比之下，GIII 型不僅數(shù)量眾多，占所有分離株的90.9%（80/88），而且具有以下明顯特征：（1）具有較大的分離時(shí)間跨度。第一株毒株M1 分離自1964年，而最新的一株HeN202009-2 分離自2020年[2]。（2）已從熱帶地區(qū)擴(kuò)散到歐亞大陸北端的蒙古國(guó)、俄羅斯等國(guó)家或地區(qū)[2]。（3）攜帶該類(lèi)型毒株的蚊子種類(lèi)繁多。已經(jīng)從5 個(gè)種屬17 種蚊蟲(chóng)和庫(kù)蠓中分離到GIII 型病毒，相比之下，攜帶和傳播GIII 型的吸血昆蟲(chóng)種類(lèi)更多，與GIII 型的地理分布廣泛一致[2]。（4）遺傳進(jìn)化分析顯示，GIII 型可進(jìn)一步劃分為3 個(gè)進(jìn)化分支，大多數(shù)毒株屬于分支3[2]。（5）引起多種動(dòng)物發(fā)病，如1978年日本馬匹、2015年日本豬群以及2017年中國(guó)豬群和藍(lán)狐[4]發(fā)生疫病，從中分離到的GETV 都為此型。GIII 型不僅能引起馬和豬發(fā)病，最近發(fā)現(xiàn)也能導(dǎo)致牛[12]、藍(lán)狐[4]和小熊貓[13]感染發(fā)病?？傊?，與GI、GII 和GIV 型相比，GIII 型傳播媒介種類(lèi)、感染宿主都更多。此外，廣闊的歐亞大陸為GIII型的進(jìn)一步擴(kuò)散提供了理想條件[2]。

對(duì)GETV 傳播途徑的研究表明，馬來(lái)西亞、日本和我國(guó)云南省是該病毒的3 個(gè)主要傳播地點(diǎn)。GETV 可能于1917年從馬來(lái)西亞傳播到日本，20世紀(jì)60年代從日本傳播到我國(guó)海南省，20 世紀(jì)70年代從日本傳播到我國(guó)云南省，又從云南省傳播到我國(guó)河北、上海、甘肅和四川等省市[20]。GETV的分子遺傳進(jìn)化分析顯示，GI、GII 和GIV 型在局部地區(qū)已成為一個(gè)穩(wěn)定的病毒種群[2]。自2000年以來(lái)，GIII 型的地理分布迅速擴(kuò)大，并繼續(xù)在亞洲向北傳播。因具有相似的自然宿主，GETV 在亞洲大陸的傳播和蔓延路徑與日本乙型腦炎病毒基本相同[2]。

4 GETV 感染診斷

GETV 的臨床檢測(cè)技術(shù)主要包括電鏡觀(guān)察、血清學(xué)檢測(cè)、病毒分離與鑒定以及分子生物學(xué)檢測(cè)等?？紤]到臨床應(yīng)用的便捷性、時(shí)效性和成本，目前生產(chǎn)上主要采用血清學(xué)和分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)。

目前對(duì)GETV 抗原或抗體檢測(cè)的血清學(xué)方法主要包括酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）、免疫熒光技術(shù)、血清中和試驗(yàn)和HI 試驗(yàn)等。ELISA 是一個(gè)比較成熟、靈敏的檢測(cè)抗原或抗體的方法，但是關(guān)于GETV 的ELISA 方法報(bào)道并不多。李向茸等[21]基于GETV E2 蛋白建立了間接ELISA 方法，并用該方法對(duì)我國(guó)甘肅省部分地區(qū)豬血清進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性率為25.7%。夏銀河等[22]建立了基于GETV Cap 蛋白的間接ELISA 檢測(cè)方法，并與間接免疫熒光法具有高達(dá)97.5%的符合率。Sun等[23]建立了基于E2 蛋白的間接ELISA 方法，并發(fā)現(xiàn)我國(guó)東部地區(qū)豬群GETV 抗體陽(yáng)性率為37.59%。鑒于GETV具有凝集人（O型）紅細(xì)胞以及成年馬、兔、雞、鵝、豬等動(dòng)物紅細(xì)胞的特點(diǎn)，金愛(ài)華等[24]利用HI 試驗(yàn)檢測(cè)豬的GETV 血清，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性率高達(dá)54.37%。

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，RT-PCR 結(jié)合測(cè)序技術(shù)能夠?qū)Σ≡M(jìn)行快速確診。王新港等[25]2018年基于NCBI 中的GETV 基因組序列設(shè)計(jì)了GETV RT-PCR 檢測(cè)方法，并用該方法對(duì)134份臨床樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢出15 份陽(yáng)性樣品，陽(yáng)性率為11.2%。近年來(lái)基于重組酶擴(kuò)增技術(shù)，建立了GETV 恒溫?cái)U(kuò)增檢測(cè)方法。2021年，Nie等[26]發(fā)現(xiàn)該方法不僅具有理想的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性，而且整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程只需30 min，大大縮短了檢測(cè)時(shí)間。

5 GETV 疫苗

GETV 感染可引起多種動(dòng)物發(fā)病。動(dòng)物感染試驗(yàn)表明，該病毒不僅通過(guò)蚊子叮咬感染動(dòng)物傳播，還可以通過(guò)氣溶膠在馬群中傳播，甚至引起懷孕母豬流產(chǎn)和產(chǎn)死胎。為降低動(dòng)物感染GETV 的風(fēng)險(xiǎn)，日本研究人員采用馬源MI-110 毒株研制出一種全病毒滅活疫苗[27]。1979年以來(lái)，日本純種賽馬已經(jīng)接種GETV 疫苗。該疫苗一般用于48 月齡以?xún)?nèi)的馬，首次接種后約1 個(gè)月再接種第2 劑，此后每年夏季蚊蟲(chóng)高峰期來(lái)臨前補(bǔ)接一劑。研究[27]發(fā)現(xiàn)：接種疫苗的馬群中沒(méi)有暴發(fā)GETV 感染疫?。淮送?，該疫苗也可用于GETV 流行期間的動(dòng)物緊急接種。然而，2014年Miho 訓(xùn)練中心（曾于1978年暴發(fā)過(guò)GETV 感染）2 000 匹賽馬中75 匹出現(xiàn)GETV 感染引起的臨床癥狀，其中33 匹發(fā)熱馬核酸或抗體陽(yáng)性，也有的兩者均呈陽(yáng)性。被感染的馬一般為48 月齡且僅接種過(guò)一次GETV 疫苗。分析發(fā)現(xiàn)，全程接種疫苗的馬也有發(fā)病，表明當(dāng)前使用的疫苗對(duì)馬有一定的保護(hù)作用，但對(duì)新毒株的感染不能提供完全保護(hù)[28]。

目前，國(guó)內(nèi)也有多家單位正在研究針對(duì)豬的GETV 疫苗。由豬GETV 分離株GETV-JS18制備的油乳劑滅活疫苗對(duì)試驗(yàn)豬的保護(hù)率達(dá)到100%，疫苗免疫后產(chǎn)生的平均中和抗體達(dá)到（9.8±0.8）log2，并至少維持7 個(gè)月的高抗體水平[29]。2021年，揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院陳振海教授團(tuán)隊(duì)成功建立了GETV 的感染性克隆操作技術(shù)，為GETV 遺傳操作和新型疫苗研究提供了有力工具[30]。2022年，南方醫(yī)科大學(xué)與河南農(nóng)業(yè)大學(xué)兩個(gè)團(tuán)隊(duì)利用單顆粒冷凍電鏡技術(shù)解析了具有感染活性的GETV 結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到2.8?，為GETV 基因工程疫苗研究奠定了基礎(chǔ)[31]。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著全球氣候變化、動(dòng)物遷徙以及國(guó)際交流頻繁，GETV 從低緯度地區(qū)迅速傳播到高緯度地區(qū)，并在亞洲許多國(guó)家動(dòng)物群體中流行并引發(fā)疫病。未來(lái)，GETV 還可能繼續(xù)從歐亞大陸傳播至歐洲等更廣泛地區(qū)。因此，加強(qiáng)對(duì)GETV 的臨床檢測(cè)和日常監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳染源顯得非常必要。GETV 不僅感染豬、馬等家畜，而且對(duì)人類(lèi)健康也存在未知風(fēng)險(xiǎn)。最近十幾年，我國(guó)生豬養(yǎng)殖正在向規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展，GETV 對(duì)各日齡家豬均有致病性，未來(lái)可能是威脅我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展的一種重要病原。此外，GETV 感染和隱性帶毒動(dòng)物較多，其傳播媒介蚊蟲(chóng)在我國(guó)分布廣泛，病毒通過(guò)“動(dòng)物-蚊蟲(chóng)-人”這一傳播鏈條感染人的風(fēng)險(xiǎn)也在加劇，因此獸醫(yī)相關(guān)部門(mén)和公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)應(yīng)高度重視，加強(qiáng)GETV 感染的早期檢測(cè)和疫病預(yù)警，做好對(duì)養(yǎng)馬場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)工作人員的健康監(jiān)測(cè)，從源頭上避免GETV 跨物種感染人類(lèi)而引發(fā)公共衛(wèi)生事件。國(guó)內(nèi)高校、科研單位應(yīng)攜手攻關(guān)，做好GETV 疫苗研究工作，為GETV 感染防控奠定基礎(chǔ)。